高等植物转录的与海藻糖生物合成的酶相关的基因序列比较

摘要

海藻糖是植物在逆境胁迫条件下大量积累的一类物质,对生物度过干旱、高温、低温等逆境至关重要.大肠杆菌和酿酒酵母中的海藻糖合成均通过海藻糖-6-磷酸合酶和海藻糖-6-磷酸磷酸酯酶催化,相应的基因均已被克隆,将编码大肠杆菌的海藻糖-6-磷酸合酶和TPPA的otsA和otsB基因构建为一个嵌合基因otsAB,导入甜菜、马铃薯等中,转基因植株内海藻糖含量大大提高,植株的抗旱和耐寒性也大大提高,展现了海藻糖合成的酶基因在提高植物抗旱性方面应用的前景.研究发现拟楠芥菜等高等植物也可通过这两种酶的催化来合成海藻糖,目前已在拟楠芥菜、大麦、小麦、玉米等中发现了一些一海藻糖合成的酶基因具类似性的cDNA及EST序列,本研究通过对在不同植物中得到的海藻糖合成酶的cDNA序列及其推测的氨基酸序列的比较表明,在高等植物中也存在海藻糖合成的酶基因,尽管其核苷酸序列差异很大,其中都含有藻糖-6-磷酸合酶和TPPA的保守结构域,因而可以利用其保守区的氨基酸序列设计简并性引物来调取其中的编码藻糖-6-磷酸合酶和TPPA的基因,进一步用于作物抗旱、耐热、抗寒性的改良.